Présentation des principaux procédés 2014 .pdf

8/9/2019 Présentation des principaux procédés 2014 .pdf

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1

Module « Mise en œuvre et Procédés »

(MOP)

Les principaux procédés de

fabrication en mécaniqueX. BOIDIN, P. HOTTEBART, D. LE PICART, C. NICLAEYS, L. PATROUIX, P. QUAEGEBEUR

Février 2014


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2

Déroulement du module

• Séances planifiées: 32 heures

• 1h Cours-TD• 9h APP

• 20h TP

• 2h examen

• Travail individuel• Entre les séances APP

• Préparation examen


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3

Module « Mise en œuvre et Procédés » (MOP)

1 h

3 h

1 h

4 h

4 h

4 h


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4

Module « Mise en œuvre et Procédés » (MOP)

4 h

4 h

4 h

2 h

1 h


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5

Sécurité

• Ponctualité : 8h00 12h00 ; 13h30 17h30

• comportement calme face aux machines

• vêtement de travail en coton

• (combinaison, pantalon + veste, ou pantalon + blouse)

• cheveux longs noués

• chaussures de sécurité

• un ou deux élève(s) par machine


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6

Généralités

Piècemécanique

1 piècecomposante

Plusieurs piècescomposantesassemblées

définitivement a

b

c

d

fe

Objectif : Faciliter l’obtention de chaque pièce composante

Réalisation dechaque pièce

Utilisation de plusieurs procédés complémentaires

Exemples : pièce a : fluotournage + perçage

pièce b : tournage + perçage pièce c : roulage

assemblage par soudage


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7

Caractérisation des procédés

• Paramètres influants

• Matériaux mis en œuvre • Typologie de production (Unitaire/Petite ou grande série)

• Ecarts admissibles sur la pièce finie

• Dimensions des pièces

• Complexité des formes

• Coût

• …

• … • …


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9/57

9

1er cas d’étude

• Matériaux: matériau métallique

• Typologie de production: Unitaire ou petit série


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10

Production d’une pièce usinée

Rectification Pièce finie

½ Produits

(barres)

Usinage conventionnel

(Tournage, fraisage, perçage)

Pièce finieSi tol > 0,01mm

Si 0,005 0,01mm

Si 0,005


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11

4-L’usinage

• Génération de surfaces

- Mouvement de coupe (Mc) : permet à la face de coupe d’attaquer le

matériau

- Mouvement d’avance (Mf) : ajouté au précédent, il permet de générer

une surface

Mouvement

COUPE

sur pièce

sur pièce

sur outil

sur outil

PerçageTournage

Fraisage

Mouvement

d’avance


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12

4-L’usinage

• Le tournagePorte outil

Trainard

(longitudinal)

Chariot

transversal

Mandrin

Poupée

mobile

Boîte de

vitesses


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13

4-L’usinage

• Le tournage

Tournage

Voir Réf. T.I. bm7086

Tournage

coute u

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/04_Usinage/Tournage.flvhttp://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-bm7017.pdfhttp://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-bm7017.pdfhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/04_Usinage/Tournage.flv


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14

4-L’usinage

Broche

Longitudinal

Porte

pièce

Vertical

Transversal

Outil

Table

• Le fraisage


15/57


16/57

16

4-L’usinage

• Le perçage

Variateur de

vitesse

Mandrin

Porte pièce

Table

Avance

Perçage


Perçage

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/04_Usinage/Percage.mpghttp://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-bm7017.pdfhttp://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-bm7017.pdfhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/04_Usinage/Percage.mpg


17/57

17

4-L’usinage

• Le perçage/taraudage

Etude de cas 1


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18

4-L’usinage

• Usinage à CN

Fraisage

sur MOCN

Tournage CN Fraisage CN

Moyeu

- Mc : mouvement de rotation (idem usinage conventionnel)- Mf : interpolation point à point dans l’espace (trajectoire quelconque)

Etude de cas 1

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/04_Usinage/Fraisage%20sur%20MOCN.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/04_Usinage/Fraisage%20sur%20MOCN.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/04_Usinage/Tournage%20CN.avihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/04_Usinage/Fraisage%20CN%20_Moyeu.avihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/04_Usinage/Fraisage%20CN%20_Moyeu.avihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/04_Usinage/Fraisage%20CN%20_Moyeu.avihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/04_Usinage/Tournage%20CN.avihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/04_Usinage/Fraisage%20sur%20MOCN.flv


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19

4-L’usinage

• La rectification

Obtention d’une surface par enlèvement de matière par abrasion

Outil : Meule abrasive

Rectification plane

Rectification cylindrique

http://www.braillon.com/fr/plateaux-magnetiques-pour-rectification-plane.html

http://www.ateliersauvage.be/index.asp?page=20

Voir Réf. T.I. b1698

RectificationEtude de cas 1

è é

http://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-b7087.pdfhttp://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-b7087.pdf


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20

2ème cas d’étude:

• Matériaux : matériau métallique

• Typologie de production : Unitaire ou petit série


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21

Production d’une pièce mécano-soudée

½ Produits

(Tôles, tubes, profilés)

Découpage

Conformage

Assemblage

½ Produits

(barres)

Usinage conventionnel

(Tournage, fraisage, perçage)

Pièce finie

Etude de cas 3

5 L dé


22/57

22

5-Le découpage

thermique

mécanique

oxycoupage

découpe plasma

découpe laser

cisaillage

poinçonnage

jet d’eau


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24/57

5 L dé


25/57

25

5-Le découpage

• Cisaillage

Butée

Jeuaspect de la surface cisaillée

durée de vie des lames

0,06 e < jeu < 0,1 e

$ Lame supérieure

Lame inférieure

Jeu entre les lames

tôle

Presses tôle> <

e

Voir Réf. T.I. bm7500Découpage de tôles à la presse

http://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-bm7500.pdfhttp://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-bm7500.pdf


26/57

6 L f


27/57

27

6-Le conformage

Pliage

Emboutissage

Cintrage

Roulage

Fluotournage

Profilage

Hydroformage

6 L f


28/57

28

6-Le conformage

• Le pliage

y α

F→ poinçon

tôle

matrice (vé)

pliage en l’air

flexion localisée

α = f(y)

rayon du pli > rayon poinçon

pli rectiligne

Pliage

6 L f

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/06_Conformage/Pliage.avihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/06_Conformage/Pliage.avi


29/57

29

6-Le conformage

• Le roulage

roulage

flexion continue

rayon > rayon rouleaupièce cylindrique ou conique

6 L f


30/57

30

6-Le conformage

• L’emboutissage

poinçon

matrice

serre-flan

tôletôle (plane)

pièce

non développable

Emboutissage


Emboutissage

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/06_Conformage/Emboutissage.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/06_Conformage/Emboutissage.flvhttp://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-bm7500.pdfhttp://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-bm7500.pdfhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/06_Conformage/Emboutissage.flv


31/57

L s édés d’ ss bl


32/57

32

Les procédésd’assemblage

Rivetage Collage

Brasage

Soudage

Sertissage

OxyacéthyléniquePar friction

Par résistancePar arc électrique

Frettage

Les procédés d’assemblage

8 L s d


33/57

33

8-Le soudage

SOUDER : assembler de façon permanente

plusieurs pièces, tout en assurantentre elles la continuité de la matière.


34/57

8 Le souda e


35/57

35

8-Le soudage

• Par friction

Soudage par fr ictionSoudage par points

• Par points

Voir Réf. T.I. c2522Assemblage par soudage

8 Le soudage

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/08_Soudage/Soudage%20par%20friction.mpghttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/08_Soudage/Soudage%20par%20points.mpghttp://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-bm7500.pdfhttp://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-bm7500.pdfhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/08_Soudage/Soudage%20par%20points.mpghttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/08_Soudage/Soudage%20par%20friction.mpg


36/57

36

8-Le soudage

• Brasage

brasage

8 Le soudage

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/08_Soudage/brasage.mpghttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/08_Soudage/brasage.mpg


37/57

37

8-Le soudage

soudage à l’ar c

• Soudage à l’arc

Etude de cas 2

3ème cas d’étude

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/08_Soudage/Soudage%20%C3%A0%20l'arc.mpghttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/08_Soudage/Soudage%20%C3%A0%20l'arc.mpg


38/57

38

3ème cas d étude


• Typologie de production: Unitaire ou petite série < 50 pièces

• Ecarts admissibles: ≥ 0,05mm

• Dimensions des pièces: de 250 à 600 mm

• Complexité des formes:

de peu à très complexes

Pièce usinée à partir d’un brut mécano soudé


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39

Pièce usinée à partir d un brut mécano-soudé

½ Produits

(Tôles, tubes, profilés)

Mécano-soudage

(découpe, conformage,

usinage, assemblage)

Brut

mécano-soudé

Usinage

(conventionnel ou CN)

Pièce finie

Etude de cas 4



40/57

40

4ème cas d étude







Pièce usinée à partir d’un brut moulé


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41

Pièce usinée à partir d un brut moulé

Métal liquide)

Moulage

Brut moulé

Usinage

(conventionnel ou CN)

Pièce finie

Etude de cas 5

1 Le moulage


42/57

42

1-Le moulage

MOULAGE

Moule

non permanent

Moulage en sable

Moule

permanent

Sous gravité Sous pression

Moulage en

coquille pargravité

Moulage en

coquille souspression

MOULER : remplir d’alliage liquide une empreinte (mouleou coquille) qui donne après solidification del’alliage la forme souhaitée.

1 Le moulage

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Moulage%20en%20coquille%20sous%20pression_Principe.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Moulage%20au%20sable.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Moulage%20en%20%20coquille%20par%20gravite.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Moulage%20en%20%20coquille%20par%20gravite.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Moulage%20en%20%20coquille%20par%20gravite.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Moulage%20en%20coquille%20sous%20pression_Principe.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Moulage%20en%20coquille%20sous%20pression_Principe.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Moulage%20en%20coquille%20sous%20pression_Principe.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Moulage%20en%20coquille%20sous%20pression_Principe.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Moulage%20en%20%20coquille%20par%20gravite.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Moulage%20au%20sable.flv


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43

1-Le moulage

• Le moulage au sable

1.Serrage chassis inférieur2.Retournement3.Noyautage4.Remoulage noyau

5.Serrage chassis supérieur6.Fermeture du moule7.Élaboration du métal liquide8.Coulée9.Tunnel de refroidissement10.Déchargement puis décochage

11.Retour chassis

Moulageau sable

Ligne demoulageau sable

Voir Réf. T.I. m3512

Moulage_Noyautage

Voir Réf. T.I. m3540

Spécification des piècesde fonderie

Etude de cas 4


http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Moulage%20au%20sable.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Moulage%20au%20sable.flvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Lignes%20de%20moulage%20sable.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Lignes%20de%20moulage%20sable.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Lignes%20de%20moulage%20sable.wmvhttp://www.techniques-ingenieur.fr/book/m645/1/trefilage-de-l-acier.htmlhttp://www.techniques-ingenieur.fr/book/m645/1/trefilage-de-l-acier.htmlhttp://www.techniques-ingenieur.fr/book/m645/1/trefilage-de-l-acier.htmlhttp://www.techniques-ingenieur.fr/book/m645/1/trefilage-de-l-acier.htmlhttp://www.techniques-ingenieur.fr/book/m645/1/trefilage-de-l-acier.htmlhttp://www.techniques-ingenieur.fr/book/m645/1/trefilage-de-l-acier.htmlhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Lignes%20de%20moulage%20sable.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Lignes%20de%20moulage%20sable.wmvhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/07_Videos%20Procedes%20de%20Fabrication%20en%20Mecanique%202009_2010/01_Moulage/Moulage%20au%20sable.flvhttp://www.youtube.com/watch?v=QCzCoym5gFo&NR=1


44/57

44

5ème cas d étude

• Matériaux: Résine polyuréthane, métallique






Pièce usinée à partir d’un brut prototypé


45/57

45

Pièce usinée à partir d un brut prototypé

Dépôt de fil

Surmoulage

silicone

Brut moulé

Usinage(conventionnel ou CN)

Pièce finieModèle

en ABS

Coulée sous vide

Grappage Moulage

Moule en

silicone

Modèle

en cire

Moule enplâtre

3-Le prototypage rapide


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46


Voir Réf. T.I. bm7017http://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-bm7017.pdf

Prototypage rapide

Ensemble de procédés permettant de passer rapidement d’un modèlevirtuel (CAO) à un modèle physique

Différents objectifs : prototype géométrique

prototype fonctionnelprototype technologique

• Généralités

Très nombreuses technologies en développement

Modèle CAO Pièce réelle


http://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-bm7017.pdfhttp://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-bm7017.pdfhttp://www.techniques-ingenieur.fr/res/pdf/encyclopedia/TI-bm7017.pdf


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47


Dépôt de fil fondu

• Par ajout de couches 2D

Polymérisation decouches de résines

Frittage depoudre (SLS)Fusion de

poudre par laser

Couches depapier collé (LOM)

Agglomérationde poudre

Matériaux: ABS

Matériaux : Plâtre + Résine

Matériaux : Résines techniques

Matériaux : Métalliques

Matériaux: Polymère,Métalliques, Cires

Matériaux : Papier, plastique



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48


• Par duplicationMoulage par gravité ou sous vide

Moule ensilicone

Moule en plâtreMicro-fonderie à cire

perdue

Moule en sable fritté

Matériaux : MétalliquesMatériaux : Résines techniques

Les principaux procédés de fabrication


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49

Les procédés defabrication

Usinage

Forgeage

Moulage

Frittage

Conformage

Découpage

Prototypage

Forge libreEstampageMatriçageExtrusionLaminageTréfilage

En moule permanentEn moule non permanent

Electro /ChimieElectroérosionElectrochimie

TournageFraisagePerçageTaillage

BrochageRectification

Mécaniquecisaillage

poinçonnage jet d’eau

Thermiqueoxycoupage

plasmalaser

PliageCintrage

Emboutissage

HydroformageFluotournage

Profilage

Les principaux procédés de fabrication


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51/57


52/57

52

• Freinera, freinera pas ?

Sollicitation de la société DECO pour le projet V’Lille

Apprentisage Par Problèmes


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53

Apprentisage Par Problèmes

Chronologie


54/57

Chronologie

54

Chronologie (suite)


55/57

Chronologie (suite)

55

Bibliographie


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56 56

Bibliographie

* Moulage_NoyautageTI-m3512

* Spécifications des pièces de fonderie _TI-m3540* Estampage _TI-m3200* Forgeage libre _ TI-m620* Tréfilage de l'acier - TI-m645* Tréfilage de l'aluminium - TI-m652* Tréfilage des fils cuivreux ultra-fins - TI-m646

* Prototypage rapide _ TI-bm7017* Brochage_TI-b7087* Fraisage _ TI-bm7082* Perçage _ TI-bm7088* Rectification _ TI-b1698-version1* Taillage des engrenages _ TI-bm7155

* Tournage _ TI-bm7086* Coupage thermique, coupage jet eau_TI-bm7280* Découpage tôles a la presse_TI-bm7500* Oxycoupage_plasma_laser_jet eau_TI-b7340* Emboutissage des toles_TI-bm7511* Fluotournage_TI-b7580

* Profilage_TI-bm7574

Techniques de l’ingénieur


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Documents

Présentation des principaux procédés 2014 .pdf